Первым командиром «Нитки» стал капитан первого ранга Э. Н. Дебердеев.
Сначала полигон был оборудован трамплином с углом схода 8,5°, позднее был построен трамплин с углом 14° — как компромиссный вариант, между истребителями МиГ, требующими более низкий угол схода, и истребителями Су, нуждающимися в более высоком.
Первый взлет с трамплина с углом схода 8° совершил 21 августа 1982 года на самолете МиГ-29 летчик-испытатель ОКБ им. А. И. Микояна — А. Г. Фастовец. Затем, на самолетах МиГ-29 и Су-27 вылеты произвели летчики-испытатели Н. Ф. Садовников, А. В. Федотов, Б. А. Орлов, В. Г. Пугачев и др. Это были первые в мировой практике взлеты самолетов с обычной аэродинамикой с трамплина.
В сентябре 1984 года на «Нитке» начались полеты самолетов Су-27, МиГ-29 и Су-25УТГ (учебнотренировочный с гаком, двухместный). Первый взлет с нового трамплина с углом схода 14° на самолете Су-27 совершил летчик Н. Ф. Садовников, вслед за ним летчик В. Е. Меницкий — на самолете МиГ-29. А первые посадки с использованием аэрофинишеров были выполнены на самолетах Су-27К (В. Г. Пугачевым) и МиГ-29К (Т. О. Аубакировым). Одновременно на «Нитке» установили и начали отработку новой оптической системы посадки «Луна». Кроме того, комплекс обзавелся зданием для системы управления полетами «Цилиндр», представлявшим собой один контур корабельной системы «Резистор-К4». К этому времени все основные принципы, заложенные в проект будущих авианосцев, были подтверждены испытаниями на «Нитке».
В ходе испытаний на «Нитке» самолета Су-27 удалось выявить его слабые стороны и улучшить летные качества для полетов с палубы корабля. В результате конструкторами ОКБ им. П. О. Сухого был создан корабельный самолет Су-27К с рядом значительных изменений. По взлетной массе, дальности полета и боевой нагрузке машина стала превосходить сухопутную. Был создан фактически новый комплекс бортового радиоэлектронного оборудования, работающий во взаимодействии с корабельными комплексами.
Сегодня достаточно широко распространено заблуждение, будто палуба «Нитки» могла раскачиваться за счет работы особой гидравлики и якобы летчикам таким образом полагалось ощутить всю сложность взлета и посадки в условиях открытого моря. Однако люди, отдавшие «наземному авианосцу» многие годы, с усмешкой поясняют, что «раскачивающаяся «Нитка»» — миф, возможно, это намеренная дезинформация, которая почему-то полюбилась народу.
С 1986 года начались работы с разгонным устройством «Светлана-1». Катапульта представляла собой щелевой цилиндр длиной 90 м с челноком. Испытания аэрофинишеров и аварийного барьера с предельно допустимой скоростью, массой, боковым отклонением проводились следующим образом: для разгона тележек с массогабаритным макетом самолета использовалась корабельная паровая катапульта, макет же снабжался записывающей аппаратурой, которая фиксировала перегрузки, возникающие по трем осям, и вибрации. Надо добавить, что тесты проводились и с запредельными значениями скорости и массы. 7 августа 1986 года были проведены первые холостые пуски катапульты, а 29 августа — первый пуск тележки с макетом. Сам процесс испытаний представлял собой разгон на катапульте и последующее за ним торможение на аэрофинишерах.
В общей сложности было произведено 753 пуска катапульты, из них 165 — холостые.
Испытания средств обеспечения взлета и посадки завершились в 1992 году. Аэрофинишер, аварийный барьер и катапульта были предъявлены на межведомственные испытания. Однако катапульта «Нитки» так и не запустила в воздух ни одного самолета. К 1990-м годам идея использования разгонного устройства на авианесущих кораблях была отвергнута (четыре крейсера проекта 1143 — «Киев», «Минск», «Новороссийск» и «Баку» — поступили на флот без катапульты), проект 1153, «большой крейсер с авиационным вооружением», был свернут, и дальнейшее развитие авианосной программы приостановили.
«Уже завезли даже блоки для этой катапульты, все делали, но не успели достроить — СССР развалился. Должны были установить катапульты на атомном авианосце „Ульяновск", а их собирали и испытывали в Крыму», — вспоминает Валерий Бабич.
Для обеспечения обучения и отработки действий летчиков на «Нитке» в 1986 году в гарнизоне Саки-4 был сформирован 100-й отдельный корабельный истребительный авиационный полк. Первым его командиром стал выпускник Военно-морской академии им. А. А. Гречко подполковник Т. А. Апакидзе, блестящий летчик, будущий командир 57-й смешанной авиадивизии, зам. командующего авиации ВМФ, Герой России.
Полк образовался практически на пустом месте. Контр-адмирал запаса, бывший начальник связи ЧФ 3. Г. Ляпин вспоминает: